NL8302700A

NL8302700A - Duurzame, gering onderhoud vergende vloertegel.

Info

Publication number: NL8302700A
Application number: NL8302700A
Authority: NL
Original assignee: Armstrong World Ind Inc
Priority date: 1982-03-29
Filing date: 1983-07-29
Publication date: 1985-02-18
Also published as: GB2117673B; GB2117673A; SE8304138D0; DE3304826A1; FR2524048B1; CA1200441A; JPS6256269B2; GB8308182D0; AU559411B2; SE450474B; NL186187C; SE8304138L; US4418109A; FR2524048A1; JPS58168548A; BE897376A; DE3304826C2; AU9091582A; LU84928A1

Description

* N/31.6 ΟβτΚρ/Pf/vdM i _ 1 - 1 -

Duurzame, gering onderhoud vergende vloertegel.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een decoratieve plastic vloertegel en een werkwijze voor de vervaardiging ervan.

Het is reeds bekend,indien gewenst,slijtvaste 5 lagen aan te brengen. Commerciëel tegelwerk is reeds vervaardigd met een anti-slip-oppervlak, dat was verkregen door verwarming van aparte stukken uit gewoon vinyltegel en bestrooi-ing van het oppervlak met carborundumgruis. Het gruis wordt daarop ingebed in het oppervlak van de tegel, waardoor de 10 gruisdeeltjes de anti-slipeigenschappen aan deze tegel verlenen. Ook is het reeds bekend een anti-slip-oppervlak te verschaffen door de plastic vloerbedekking te voorzien van een noppenstructuur door stukken plastic materiaal in de slijtlaag gedispergeerd op te nemen, welke laatste wordt gehard tot een 15 gestructureerde slijtlaag. De laatste wordt beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 4.196.243. Uit het Amerikaanse octrooischrift 3.267.187 is een gestructureerde vloerbedekking bekend welk een grondlaag, een plastic laag en een overlappende laag welke daarin ingebedde stukken materiaal bevat, omvat. 2Q In het Amerikaanse octrooischrift 4.196.243 wordt vermeld dat het reeds lang bekend is slijtlagen op de vloeibedekking aan te brengen en in het bijzonder een anti-slip-laag uit foto-polymeriseerbaar urethan. Uit het Amerikaanse octrooischrift 3.928.7Q6 is het gebruik van harde kwartsdeeltjes bekend.

25 In de Amerikaanse octrooiaanvrage 237.666 van 24 februari 1981 ten name van Jesse D. Miller, Jr. e.a., welke werd overgedragen aan onderhavige aanvraagster, wordt een decoratieve plastic anti-slip-vloerbedekking beschreven, die bestaat uit een decoratieve plastic grondlaag met daarop lig-30 gende slip-weerstand biedende elementen, terwijl een heldere of doorschijnende slijtlaag ligt over de slip-weerstand biedende elementen en het blootliggende gedeelte van de grondlaag.

De onderhavige uitvinding beoogt een verbeterde 35 vloerbedekking te verschaffen. Dienovereenkomstig wordt volgens de uitvinding een decoratieve plastic vloerbedekking ge- 8302700 - 2 - maakt met een decoratieve plastic grondlaag, die verhoogde en verlaagde oppervlakgebieden heeft. Een aantal elementen bevindt zich uitsluitend op de verhoogde gebieden en daar weer overheen ligt een geharde heldere of doorschijnende slijtlaag, die 5 zowel de elementen als de plastic grondlaag bedekt. De genoemde elementen bestaan uit deeltjes die zijn ingebed in een geharde plastic matrix, die zich slechts bevindt op de verhoogde oppervlakgebieden van de grondlaag. De deeltjes zijn vrijwel geheel en al tegen elkaar aanliggend verspreid over dé 10 plastic matrix in een enkele laag van deeltjes. De deeltjes steken boven de matrix uit, maar liggen beneden het hoogste niveau van de slijtlaag. De deeltjes zijn afgeronde anorganische deeltjes uit kwarts en hebben een Moh-hardheid groter dan 4. De over de verhoogde oppervlakgebieden van de grondlaag 15 verspreide deeltjes zijn geen van alle groter dan ca. 595 yam, terwijl ca.. 55 % van de deeltjes een grootte tussen 149 en 296 yam heeft. De slijtlaag is een geharde urethansamenstelling.

De vervaardigingswerkwijze omvat als trappen het verschaffen van een decoratieve grondlaag, de aanbrenging van 20 de plastic matrix of klevende bekleding op uitsluitend de verhoogde oppervlakgebieden van de decoratieve grondlaag, welke op zich zowel verhoogde als verlaagde oppervlaktegebieden heeft. Deeltjes worden daarop op de matrix gebracht en deze deeltjes worden in de matrix ingebed in een enkele laag en 25 vrijwel geheel tegen elkaar aanliggend, waarbij het bovenste gedeelte van de laag uit deeltjes boven de matrix uitsteekt.

De matrix wordt daarop vastgemaakt, waarna een alles overdekkende heldere slijtlaag wordt aangebracht voor vorming van een continu slijtfolie over de geharde elementen. Het bovenste ge-30 deelte van de deeltjeslaag ligt beneden het bovenste gedeelte van de slijtlaag. Tenslotte wordt de slijtlaag in positie gehard.

De uitvinding wordt thans nader toegelicht aan de hand van de bijgaande tekening.

35 Hierin is figuur 1 een vergrote doorsnede van de tegelbasis omvattende de matrix, deeltjes en slijtbekleding.

Figuur 2 is een doorsnede van een gedeelte van een vloertegel, omvattende de matrix, de deeltjes en de daarop 8302700 « - 3 - aangebrachte slijtlaag,

De grondlaag is een gebruikelijk vinyl- of vinylasbestvloertegelmateriaal met benaderde afmetingen niet groter dan 45 cm x 45 cm en doorgaans met een afmeting van 5 30 cm x 30 cm. Dit materiaal is op zich bekend en het is voorzien van relief als blijkt uit figuur 2. De daar getoonde tegel 2 heeft de gebruikelijke vlakke basis 4 en een bovenoppervlak 6 met verhoogde oppervlakgebieden 8 en verlaagde oppervlakgebieden 9. De verlaagde oppervlakgebieden 9 liggen 10 ongeveer 0,46 mm beneden het oppervlak van de verhoogde oppervlakgebieden 8 en lopen in breedte uiteen van 1,5 mm tot meer dan 6 mm. Het is mogelijk dat de verlaagde oppervlakgebieden van de vloertegel versierd zijn met een decoratief patroon in vlakdruk. De betrokken structuur is op zich reeds bekend en 15 wordt door verschillende fabrikanten op de markt gebracht.

Bij wijze van voorbeeld wordt hier verwezen naar de vloertegel “Excelon" van Armstrong World Industries, Ine.

Zoals blijkt uit figuur 1 is op de bovenkant van het verhoogde oppervlakgebied 8 van de vloertegel een plastic 20 matrix of UV-hardbare kleefstof 10 aangebracht. De hardbare kleefstof of plastic matrix is een hardbare acrylpolyester-matrix.

De hardbare acrylpolyestermatrix kan als volgt worden bereid.

25 Voor vorming van de polyester werden de volgende bestanddelen gebracht in een 5-halskolf van 5 1, voorzien van (rechtop staande) condensor met destillatie-opzet en totale condensor daarboven. De kolf was verder voorzien van een mantel, roerder, thermometer, temperatuursregeling en gasin-30 leidbuis. De bestanddelen werden geleidelijk onder roeren verhit tot 220 + 5°C onder een stikstofatmosfeer en bij deze temperatuur gehouden totdat het zuurgetal beneden 1,5 + 0,5 was gedaald. De stikstofstroom werd geleidelijk verhoogd, nadat ca. 70 % van de theoretische hoeveelheid water was verkre-35 gen, tot een snelheid van ca. 700 ml/min om de verwijdering van het bij de verestering gevormde water te bevorderen en de reversibele evenwichtsreactie tot voltooiing te drijven.

8302700

·»' NJ

- 4 - bestanddelen gew.dln.

1,6-hexaandiol 363,52 neopentylglycol 661,25 cyclohexaandiomethanol 914,13 5 ftaalzuuranhydride 563,81 dibutyltinbislaurylmercaptide als katalysator 2,48 isoftaalzuur 1476,24 siliconenantischuim (Foamkill 8R) 0,0566 10 tolueen 650,00

De acrylering van de polyester werd uitgevoerd door 1,2 equivalenten acrylzuur te brengen in een vierhalskolf van geschikte afmeting, welke het mengsel van polyester en oplosmiddel bevatte. Zwavelzuur (0,24 dln. per 100 dln. hars) 15 werd toegevoegd en het mengsel werd onder terugvloeiing gehouden met een Barrett-val voor verwijdering van het water en terugvoering van het oplosmiddel.

De temperatuur van de reactiemassa werd gehouden op 95-110°C. De reactie werd afgebroken toen tussen 90 en 98 % 20 van de theoretische hoeveelheid water was verkregen, door koeling tot 90°C en toevoeging van 1,3 equivalenten magnesium-oxide gedispergeerd in 100 gew.dln. isodecylacrylaat met daarbij nog 600 gew.dln. isodecylacrylaat. De kolf werd daarna ter verwijdering van het oplosmiddel geëvacueerd tot een druk van 25 40-50 mm Hg. Toevoeging onder roeren van 73,14 gew.dln. 1,6-hexaandioldiacrylaat, 104,5 gew.dln. acrylzuur, 100 gew.dln. isodecylacrylaat, 104,5 gew.dln. benzofenon en 62,7 gew.dln. van de katalysator 2,2-dimethoxy-2-fenylacetofenon (Irgacure 651) voltooide het hardbare matrixpreparaat.

30 In de plastic matrix 10 bevinden zich deeltjes 12, die bij voorkeur worden gevormd door afgeronde anorganische deeltjes. De in de praktijk van de onderhavige uitvinding voor de vorming van de slijtlaag geschikte anorganische deeltjes zijn bij voorkeur vrijwel volledig onoplosbaar in 35 water en hebben een Moh-hardheid van tenminste 4 en bij voorkeur tenminste 7. Zij moeten afgeronde vormen hebben en bij voorkeur een deeltjesgrootteverdeling, waarbij geen van de deeljtes groter is dan ca. 595 ^om en ca. 55 % van de deeltjes 8302700 - 5 - qua grootte tussen 149 en 296 ^im liggen.

Bijzonder geschikt voor toepassing in de praktijk van de onderhavige uitvinding is een gruis, dat wordt verkocht door Ottawa Silica onder de merknaam "Special Bond".

5 De deeltjes zijn in hoofdzaak 99,8 % met afgeronde randen van de aparte deeltjes.

Een gemiddelde ü.S.-zeefanalyse van deze anorganische silicadeeltjes is als volgt: ü.S.-zeefgrootte tegengehouden 10 _(mesh)_ maas wijdte- % raster 30 595 ^im — raster 40 420 ^im 3,0 raster 50 296 ^tm 34,0 raster 70 210 ^im 39,0 15 raster 100 149 ^im 18,0 raster 140 105 ^om 5,0 raster Pan 1,0

Tenslotte worden de deeltjes en plastic matrix bedekt met een slijtlaag 14, welke bestaat uit een met UV 20 hardbare bekleding.

Voor de bereiding van de UV-hardbare bekleding werden de volgende reagentia in een reactiekolf gebracht: bestanddelen gew.dln.

Polyesterpolyol* 36,15 25 2-ethylhexylacrylaat 13,33 1,6-hexaandioldiacrylaat 9,07 *Reactieprodukt van 34,62 gew.dln. adipinezuur, 13,12 gew.dln. isoftaalzuur, 48,76 gew.dln.

1,6-hexaandiol en 3,48 gew.dln. glycerine.

30 Daarop werden 23,10 gew.dln. 4,41-diisocyanato- dicyclohexylmethaan en 0,08 gew.dln. dibutyltindilauraat als katalysator toegevoegd en werd het mengsel bij een temperatuur van 45-50°C tot reactie gebracht. Na voortschrijding van de reactie gedurende ca. 45 min werden 8,67 gew.dln. 2-hydroxy-35 ethylacrylaat toegevoegd en werd de verwarming en het roeren van het reactiemengsel gedurende 2 h voortgezet, op welk moment de isocyanaatfunctionaliteit constant was geworden.

Aan dit reactieprodukt werden daarop 1,81 gew.

830 2 7 ö0 - 6 - din. benzofenon, 0,90 gew.dln. 2,2-dimethoxy-2-fenylacetofenon, 6,78 gew.dln. paracresol als antioxidant en 0,09 gew.dln. glycolpolysiloxaan (DC-193) toegevoegd.

Opgemerkt moet worden dat de deeltjes 12 in een 5 enkele laag op de verhoogde oppervlakgebieden 8 van de vloertegel 2 zijn aangebracht. De onderkanten van de aparte deeltjes zijn ingebed in de plastic matrix 10 en de bovenkanten van de deeltjes steken boven de plastic matrix uit. De slijt-bekleding 14 bedekt de deeltjes volledig en de bovenste ge-10 deelten van de slijtlaag liggen boven de deeltjes en het slijtlaagmateriaal vult het gebied 16 tussen de deeltjes op zodat de slijtlaag vrijwel geheel vlak is met slechts zeer geringe verlagingen 18 tussen de aparte deeltjes. Daardoor steken de deeltjes niet uit tot boven het bovenoppervlak van 15 de slijtlaag, De deeltjes zijn zodanig over de verhoogde oppervlakgebieden 8 van de vloertegel verspreid, dat èe.n uit- 2 spreiding van ca. 2,52 g aan deeltjes per m bedekt oppervlak wordt verkregen. De klevende bekleding of plastic matrix 10 2 wordt in een hoeveelheid van 0,3-0,315 g materiaal per m 20 bedekt tegeloppervlak aangebracht. De slijtlaag wordt aange- 2 bracht in een hoeveelheid van 2,025-2,115 g per m bedekte tegel. Bij beschouwing van figuur 2 blijkt, dat de slijtlaag niet alleen is aangebracht op de bovenkant van het oppervlak van de tegel, dat de deeltjes bevat, maar dat deze ook is aan-25 gebracht op de verlaagde oppervlakgebieden 9 van de tegel ter bekleding hiervan. Daardoor is het totale oppervlak, omvattende zowel de verhoogde als de verlaagde delen, van de tegel bedekt met de UV-hardbare slijtlaag 14.

Het produkt wordt gemaakt door uit te gaan van 30 een gebruikelijke vinyl- of vinylasbestvloertegel, welke op gebruikelijke wijze van relief is voorzien en door vlakdruk is versierd. Dit bepaalde produkt zal een dikte van ca. 1,5 mm hebben gemeten van zijn rug tot aan de bovenkant van de verhoogde oppervlakgebieden. De verlaagde oppervlakgebieden zul-35 len ongeveer 0,46 mm beneden de verhoogde oppervlakgebieden liggen. Dit tegelprodukt wordt met het oppervlak 6 naar boven gericht gevoed onder een draaiende bekledingsinrichting, waarmee de bekleding 10 uitsluitend op de verhoogde oppervlakge- 8302700 - 7 - bieden van de tegel wordt aangebracht. De acrylpolyestersamenstelling, als boven beschreven, waaraan 1 gew.% benzoylper-oxide is toegevoegd, wordt door de bekledingsinrichting afgezet met een viskositeit van ca. 3,5 Pa.s bij 30°C, zodat deze 5 zijn vorm zal behouden en op de verhoogde oppervlakgebieden waarop deze is afgezet zal blijven.

De beklede tegel wordt daarop geleid onder de voedingsinrichting, waarmee de anorganische deeltjes op de tegel worden gebracht, De deeltjes worden min of meer uitge-10 stort over het gehele oppervlak van de tegel. De tegel wordt daarop gebracht onder een vacuum- en luchtwegblaasinrichting, waarin de deeltjes, die niet met het kleefmiddel op de verhoogde oppervlakgebieden in contact zijn gekomen, worden verwijderd. Een te dikke bekleding uit kleefmiddel kan leiden tot 15 een veelvoudige laag van deeltjes in dit stadium van de vervaardiging en dit is niet gewenst. De tegel wordt daarop onmiddellijk. geleid door een twee-walsverhardingsinrichting met een zodanige spleetinstelling dat bij het verlaten uit de hardingsinrichtïng een enkele laag uit deeltjes op het beklede 20 oppervlak aanwezig is. De tegel wordt daarop geleid onder een gebruikelijke UV-lichtbron en aan een voldoende hoeveelheid straling bloot gesteld voor harding van het UV-kleefmiddel om de deeltjes op hun plaats te houden. Een roterende borstel wordt daarna gebruikt voor verwijdering van eventueel ver-25 strooide deeltjes die niet in de geharde kleefstof zijn bevestigd. De deeltjesbekleding heeft een dikte in het gebied van 0,13-0,38 mm.

De met de deeltjes beklede tegel wordt daarop geleid door een voorwaarts draaiende walsbekledingsinrichting, 30 waarin een UV-hardbaar bindmiddel op het oppervlak wordt aangebracht. Met deze bewerking wordt het bindmiddel omlaag gedrukt tot in de tussenruimten van de enkele laag van deeltjes waardoor de oppervlakken daarvan worden benat en gereed worden gemaakt voor de uiteindelijke aanbrenging van de geschikte 35 hoeveelheid UV-bindmiddel met behulp van een schermbekledings- inrichting. De walsbekledingsinrichting brengt ongeveer 1,26-2 2 1,30 g per m aan bekleding per m tegel aan. Tenslotte vindt er een laatste opbrenging van UV-hardbaar bindmiddel plaats 8302700 * - 8 - in die mate dat het uiteindelijke oppervlak van het produkt overwegend glad is, maar desondanks niet dik bekleed is (zie figuur 1). Deze tweede bekleding wordt aangebracht in een 2 hoeveelheid van 0,75-0,85 g per m bedekt tegelprodukt. Opge-5 merkt wordt dat deze bekleding zowel op de verlaagde opper-vlakgebieden, als op de verhoogde oppervlakgebieden van de tegel wordt aangebracht. De bekleding wordt tenslotte met υνί icht gehard.

In de onderhavige beschrijving heeft de uitdruk-10 king "vrijwel geheel tegen elkaar aanliggend", waarmee de onderlinge ligging van de deeltjes wordt aangegeven, betrekking op zowel elkaar rakende als op enige afstand van elkaar afliggende posities van de deeltjes. De verspreiding van de deeltjes op het oppervlak van de tegel is zodanig dat sommige 15 deeltjes naast elkaar liggen of elkaar inderdaad raken, terwijl andere deeltjes geheel vrij liggen en niet dicht bij andere deeltjes zijn.

20 8302700

Claims

1. Decoratieve plastic vloerbedekking in tegel-vorra, omvattende een decoratieve plastic grondlaag met verhoogde en verlaagde oppervlakgebieden en een aantal elementen 5 die zich uitsluitend op de verhoogde oppervlakgebieden bevinden, een geharde heldere of doorschijnende slijtlaag, die over zowel de elementen als de plastic grondlaag ligt, waarbij de elementen bestaan uit deeltjes, die zijn ingebed in een geharde plastic matrix, die zich slechts bevindt op de ver-10 hoogde oppervlakgebieden van de grondlaag, terwijl de deeltjes vrijwel geheel en al tegen elkaar aanliggend verspreid zijn over de plastic matrix in een enkele laag van deeltjes, en deze deeltjes boven de matrix uitsteken, maar lager liggen dan de bovenkant van de slijtlaag,

2. Vloerbedekking volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de deeltjes afgeronde anorganische deeltjes zijn en een Moh-hardheid boven 4 hebben.

3. Vloerbedekking volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de deeltjes afgeronde deeltjes 20 uit kwarts zijn met een Moh-hardheid van ca. 7 en een deel-tjesgrootteverdeling, waarbij geen van de deeltjes groter is dan ca. 595 ^om en ca. 55 % van de deeltjes een grootte tussen 149 en 296 ^im heeft.

4. Vloerbedekking volgens conclusie 3, met 25 het kenmerk, dat de slijtlaag bestaat uit een geharde urethansamenstelling.

5. Vloerbedekking volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de slijtlaag bestaat uit een urethanverbinding die gefotopolymeriseerd is door blootstel- 30 ling aan ultraviolet-licht van een vloeibare bekledingssamenstelling welke urethan met tenminste twee fotopolymeriseerbare ethylenisch onverzadigde groepen met de formule: H2C = C(—R )-C(=0)- waarin R is H of CH^ bevat en waarin de matrix bestaat uit een 35 door warmte hardbare acrylpolyester.

6. Werkwijze voor de vervaardiging van een decoratieve plastic vloertegel, welke werkwijze omvat: (a) het verschaffen van een plastic tegel met 8302700 - 10- >· " V' af met ingen tot aan ongeveer 45 cm x 45 cm, bij voorkeur 30 cm x 30 cm, (b) het aanbrengen van een hardbare bekleding op uitsluitend de verhoogde oppervlakgebieden van de 5 plastic grondlaag, waarbij het hardbare bekledingsmateriaal in een hoeveelheid wordt aangebracht die voldoende is om de deeltjes samen te binden die op de matrix vrijwel geheel en al naast elkaar liggend en in een enkele laag worden aangebracht, (c) het aanbrengen van een overmaat aan 10 deeltjes op de matrix, (d) het inbedden van de deeltjes in de gehele matrix in onderling vrijwel geheel en al naast elkaar liggende posities met de bovenkanten van de deeltjes uitstekend boven de matrix, 15 (e) het harden van de matrix, (f) het aanbrengen van een alles bedekkende heldere of doorschijnende hardbare slijtlaag ter vorming van een continue bekleding over zowel de verhoogde als de verlaagde oppervlakgebieden en het verschaffen bij de verhoogde 20 oppervlakgebieden over de deeltjes van een bekleding, zodat de deeltjes beneden de bovenkant van de slijtlaag liggen, en (g) het harden van de slijtlaag.

7. Samengestelde laag, omvattende een geharde plastic matrix, een laag uit naast elkaar liggende harde deel-25 tjes ingebed in de geharde plastic matrix met het bovenste gedeelte van de enkelvoudige laag uit deeltjes uitstekend boven de matrix, een geharde plastic slijtlaag, liggend op en gebonden aan de matrix en deeltjes en de deeltjes bedekkend en de gebieden tussen de deeltjes opvullend, op zodanige wijze 30 dat de deeltjes beneden de toppen van de slijtlaag liggen en de bovenkanten van de deeltjes op gelijke hoogte met de dalen van de slijtlaag liggen, waarbij de deeltjes een deeltjesgroot- teverdeling hebben waarbij geen der deeltjes groter is dan ca. % 595 ^im en 55 % van de deeltjes tussen ca. 149 en 296 ^im ligt. 8302700 35